Luftverschmutzungsniveaus. Referenz. Luftverschmutzung. Luftverschmutzer

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Einführung

Die Luftverschmutzung durch natürliche und anthropogene Emissionen in Agrar- und Industriegebieten und insbesondere in Großstädten ist zu einem wichtigen Problem geworden, dessen Schwere von Jahr zu Jahr stetig zunimmt. Emissionen aus der wachsenden Fahrzeugflotte, Wärmekraftwerken, der Bau- und Bergbauindustrie, dem häuslichen Sektor, dem Einsatz von Düngemitteln in der Landwirtschaft und anderen Quellen führen dazu, dass die Bodenschichten der Atmosphäre großflächig stark mit verschiedenen Schadstoffen belastet sind Zutaten. All dies verschlechtert die ökologischen Lebensbedingungen der Bevölkerung und wirkt sich negativ auf die Gesundheit und Lebenserwartung der Menschen aus. So tragen ruhige und schwache Winde, Inversionsschichten in der Atmosphäre und Nebel zu einem Anstieg der Konzentrationen von Verunreinigungen bei, was in bestimmten Regionen zu einer erheblichen Luftverschmutzung führt. Mäßige und starke Winde führen zur Ausbreitung von Verunreinigungen und deren Transport über große Entfernungen. Lange anhaltende Regenfälle reinigen die Atmosphäre gut, während sintflutartige Regenfälle aufgrund ihrer kurzen Dauer eine schwächere Auswaschwirkung haben. Synoptische Situationen, ein Komplex verschiedener Wetter- und meteorologischer Bedingungen, bestimmen ganzheitlich das Verschmutzungsregime in einem bestimmten Gebiet. In dieser Hinsicht hängt die Lösung des Problems der Aufrechterhaltung der Reinheit der atmosphärischen Luft in Städten weitgehend davon ab, die Rolle der meteorologischen Bedingungen zu verstehen und die Fähigkeit der Atmosphäre zur Selbstreinigung richtig zu berücksichtigen.

Der Zweck dieser Kursarbeit besteht darin, anhand literarischer Quellen das Problem der Luftverschmutzung in der Atmosphäre sowie die Luftverschmutzung in der Stadt Balakovo in den Herbstsaisons 2006-2007 zu untersuchen.

1 . Meteorologische Bedingungen für die Bildung des Luftverschmutzungsgrades

Ungünstige meteorologische Bedingungen führen bekanntermaßen zu einem starken Anstieg der Schadstoffkonzentrationen in der Oberflächenschicht der Atmosphäre. Mittlerweile wurde festgestellt, dass ein gewisser Zusammenhang zwischen der Luftverschmutzung und klimatischen Faktoren besteht. Der Grad und die Intensität der Luftverschmutzung werden durch das Gelände, die Windrichtung und -geschwindigkeit, die Luftfeuchtigkeit, die Menge, Intensität und Dauer der Niederschläge, die Luftzirkulation, Inversionen usw. beeinflusst.

In bestimmten, für die Ausbreitung der Emissionen ungünstigen Zeiträumen können die Schadstoffkonzentrationen im Verhältnis zur durchschnittlichen oder städtischen Hintergrundverschmutzung stark ansteigen. Die Häufigkeit und Dauer von Perioden hoher Luftverschmutzung in der Luft hängt vom Regime der Schadstoffemissionen (einmalig, in Notfällen usw.) sowie von der Art und Dauer der Wetterbedingungen ab, die zu einer Erhöhung der Luftverschmutzung beitragen Konzentration von Verunreinigungen in der Bodenluftschicht.

Um eine zunehmende Luftverschmutzung unter meteorologischen Bedingungen zu vermeiden, die für die Schadstoffausbreitung ungünstig sind, ist es notwendig, diese Bedingungen vorherzusagen und zu berücksichtigen. Derzeit sind Faktoren bekannt, die Veränderungen der Schadstoffkonzentrationen in der atmosphärischen Luft bestimmen, wenn sich die meteorologischen Bedingungen ändern.

Vorhersagen über ungünstige Wetterbedingungen können für die Stadt als Ganzes, für Gruppen von Quellen oder für einzelne Quellen erstellt werden. Normalerweise gibt es drei Haupttypen von Quellen: hoch mit heißen (warmen) Emissionen, hoch mit kalten Emissionen, niedrig.

Normalerweise gibt es drei Haupttypen von Quellen: hoch mit heißen (warmen) Emissionen, hoch mit kalten Emissionen, niedrig. Für die angegebenen Arten von Emissionsquellen sind in Tabelle 1 ungewöhnlich ungünstige Bedingungen für die Ausbreitung von Verunreinigungen aufgeführt.

Tabelle 1 Komplexe widriger meteorologischer Bedingungen für Quellen unterschiedlicher Art

Quellen	Wärmeschichtung der unteren Atmosphäre	Windgeschwindigkeit (m/s) auf Höhe	Art der Inversion, Höhe über der Emissionsquelle, m
Hoch mit heißen Emissionen	instabil			Erhöht, 100-200
Hoch bei kalten Emissionen	instabil			Erhöht, 10-200
	nachhaltig			Preismnaja, 2-50

Zusätzlich zu den in der Tabelle aufgeführten Komplexen ungünstiger Wetterbedingungen. 1 können Sie Folgendes hinzufügen:

Für hohe Quellen mit heißen (warmen) Emissionen:

a) die Höhe der Mischschicht ist kleiner als 500 m, aber größer als die effektive Höhe der Quelle; die Windgeschwindigkeit auf der Höhe der Quelle liegt nahe an der gefährlichen Windgeschwindigkeit;

b) das Vorhandensein von Nebel und eine Windgeschwindigkeit von mehr als 2 m/s.

Bei hohen Quellen mit kalten Emissionen: Nebel und Windstille.

Für emissionsarme Quellen: eine Kombination aus Ruhe und Oberflächeninversion. Zu bedenken ist auch, dass beim Transport von Verunreinigungen in dicht bebaute Gebiete oder in schwieriges Gelände die Konzentrationen um ein Vielfaches ansteigen können.

1.1 Der Einfluss der Windverhältnisse auf den Grad der Luftverschmutzung. Regie geführtWindgeschwindigkeit

In letzter Zeit haben Studien zu den Verteilungsmustern atmosphärischer Verunreinigungen und den Merkmalen ihrer räumlich-zeitlichen Verteilung in Abhängigkeit vom Windregime des Territoriums große Bedeutung erlangt. Sie sind die Grundlage für eine objektive Beurteilung des Zustands und der Entwicklung von Veränderungen der Luftverschmutzung sowie für die Entwicklung möglicher Maßnahmen zur Gewährleistung der Sauberkeit der Atmosphäre.

Die Art des Transports und der Ausbreitung von Verunreinigungen hängt hauptsächlich vom Windregime sowie von der Emissionsquelle ab.

Bei geringen und unorganisierten Emissionsquellen kommt es bei schwachen Winden durch die Ansammlung von Verunreinigungen in der Oberflächenschicht der Atmosphäre zu einer erhöhten Luftverschmutzung, bei sehr starken Winden nehmen die Konzentrationen aufgrund der schnellen Übertragung ab.

In Städten mit einer großen Anzahl geringer Quellen kommt es zu einem Anstieg der Schadstoffbelastung, wenn die Windgeschwindigkeit auf 1–2 m/s sinkt. Somit wurde festgestellt, dass Staubkonzentrationen. S02, CO und NO2 steigen im Vergleich zum Wert bei anderen Windgeschwindigkeiten um 30-40 % an. Besonders ungünstige Bedingungen entstehen, wenn schwache Winde über längere Zeit anhalten und großflächig beobachtet werden.

Bei Emissionen aus Industrieanlagen mit hohen Schornsteinen werden bei sogenannten „gefährlichen“ Windgeschwindigkeiten erhebliche Konzentrationen von Verunreinigungen in Bodennähe beobachtet. Bei Rohren großer Kraftwerke liegt diese Geschwindigkeit bei 4–6 m/s (abhängig von den Emissionsparametern) und bei relativ kalten Emissionen aus Lüftungsgeräten in Chemie- und anderen Betrieben beträgt die gefährliche Windgeschwindigkeit 1–2 m/s.

Die Windrichtung hat einen großen Einfluss auf die Entstehung von Luftschadstoffen. In Städten, in denen sich Emissionsquellen im selben Gebiet befinden, wird die höchste Hintergrundkonzentration an Verunreinigungen beobachtet, wenn Winde aus diesen Quellen wehen. Bei diffusen Emissionsquellen sind die Schadstoffkonzentrationen kaum oder gar nicht von der Windrichtung abhängig. Oft liegt der Bereich der größten Luftverschmutzung im Stadtzentrum. Aufgrund der Einzigartigkeit des Geländes reagiert jedoch jede Stadt anders auf die Windverhältnisse, insbesondere wenn das Gelände komplex ist.

Die Abhängigkeit der Luftverschmutzung in einer Stadt von der Windrichtung ist recht einfach. Wenn Unternehmen am Stadtrand oder außerhalb der Stadt ansässig sind, erhöhen sich die Konzentrationen in städtischen Gebieten, da emittierte Verunreinigungen aus Emissionsquellen übertragen werden. Aber auch in solch einfachen Fällen sollte der Einfluss der Windrichtung auf die Luftverschmutzung in der Stadt besonders untersucht werden, da berücksichtigt werden muss, dass die Luftströmung unter dem Einfluss komplexer Geländeverhältnisse, Stauseen, verzerrt werden kann. sowie die direkte thermische Einwirkung großer Industriekomplexe. Ungünstige Windrichtungen können auch dann erkannt werden, wenn die Quellen gleichmäßig über die Stadt verteilt sind, was auf verschiedene Auswirkungen sich überlagernder Emissionen zurückzuführen ist.

In manchen Städten, deren Form einem Rechteck oder einer Ellipse ähnelt, erhöht sich die Luftverschmutzung, wenn der Wind entlang dieses Rechtecks ​​oder der Hauptachse der Ellipse gerichtet ist. Abhängig von der Windgeschwindigkeit auf Höhe der Wetterfahne zeigt sich das Vorhandensein von zwei Maxima der Luftverschmutzung: bei Windstille und bei Windgeschwindigkeiten von etwa 4 - 6 m/s, was mit der Einwirkung von zwei Quellenklassen verbunden ist, hoch und Tief. Das Maximum bei Windstille zeigt sich deutlicher beim Vorliegen einer Oberflächeninversion, das Maximum bei mäßigem Wind – wenn es nicht vorhanden ist.

Die Situation, in der bei Windstille keine Oberflächeninversion auftritt, ist mit einer relativ geringeren Luftverschmutzung in der gesamten Stadt verbunden.

Die folgenden Muster sind typisch für verschiedene Städte und Jahreszeiten:

· bei stabiler Schichtung nimmt die Luftverschmutzung mit zunehmender Windgeschwindigkeit ab;

· Bei instabiler Schichtung wird die maximale Luftverschmutzung bei Windgeschwindigkeiten beobachtet, die für die Hauptemissionsquellen in der Stadt nahezu gefährlich sind.

Windgeschwindigkeiten von ca. 500 – 1000 m können die Intensität der Entfernung des oberen Teils der städtischen „Rauchkappe“ außerhalb der Stadt charakterisieren. Es zeigt sich, dass mit zunehmendem Wind in diesen Höhen die Luftverschmutzung im Durchschnitt leicht abnimmt. Gleichzeitig zeigt sich der Effekt einer Konzentrationsabnahme, wenn in den angegebenen Höhen ein sehr schwacher Wind (1 - 2 m/s) herrscht. Dies könnte auf einen zunehmenden Anstieg überhitzter Luft über der Stadt zurückzuführen sein.

1.2 Atmosphärische Stabilität

Es gibt zahlreiche Hinweise auf die Entstehung einer erhöhten Luftverschmutzung mit stabiler Schichtung der unteren Atmosphärenschicht, vor allem bei oberflächlichen und tiefliegenden Hochinversionen. Unter Bedingungen erhöhter Inversionen ist die Ausbreitung von Verunreinigungen in vertikaler Richtung begrenzt. Die Konzentrationen von Luftschadstoffen steigen, wenn eine erhöhte Inversion mit einer instabilen Schichtung einhergeht. Die Abhängigkeit der Luftverschmutzung von der atmosphärischen Stabilität wird maßgeblich von der Windgeschwindigkeit bestimmt.

Die Luftverschmutzung hängt vor allem von der thermischen Schichtung bei sehr schwachen Bodenwinden ab. Gleichzeitig nimmt mit zunehmender Stabilität die Konzentration an Verunreinigungen zu. Bei mäßigem Wind, 3-7 m/s, mit erhöhter Stabilität wird die Luftverschmutzung reduziert. Bei starkem Wind und atmosphärischer Stabilität besteht praktisch kein Zusammenhang zwischen ihnen. Die Art des gemeinsamen Einflusses von thermischer Schichtung und Windgeschwindigkeit ist für verschiedene Städte und alle Jahreszeiten ungefähr gleich.

1.3 Thermische Stabilität der Atmosphäre. Lufttemperatur

Die thermische Stabilität wird durch den vertikalen Unterschied der Lufttemperatur charakterisiert. In der Schicht vom Boden bis zum Niveau AT925gPa bzw. AT500gPa wird eine Abhängigkeit des P-Parameters von?T festgestellt. Die Beziehung zwischen P und ?T ist unter Inversionsbedingungen am signifikantesten, wobei eine umgekehrte lineare Korrelation auftritt.

Im Durchschnitt ist die Luftverschmutzung erhöht, wenn die Ruhe mit einer Oberflächeninversion einhergeht, also in einer Situation der Luftstagnation. Während der Stagnation findet praktisch keine Luftübertragung statt und ihre vertikale Durchmischung wird stark abgeschwächt.

Gleichzeitig ist bei Stagnationsbedingungen nicht immer eine hohe Luftverschmutzung zu beobachten. Unter solchen Bedingungen werden Perioden mit P>0,2 nur in 60 - 70 % der Fälle beobachtet. Das bedeutet, dass es neben dem Prozess des Transports und der Verteilung von Verunreinigungen noch andere Faktoren gibt, die die Höhe der Konzentrationen von Verunreinigungen in der Stadt bestimmen.

Einer dieser Faktoren ist der thermische Zustand der Luftmasse, der durch die Lufttemperatur gekennzeichnet ist. Im Winter nimmt die Schadstoffbelastung am häufigsten zu, wenn die Temperaturen sinken. Dies ist vor allem charakteristisch für antizyklonisches Wetter, wenn sich bei niedrigen Lufttemperaturen eine stabile Wärmeschichtung einstellt. Darüber hinaus steigt mit sinkender Temperatur die Menge des verbrannten Kraftstoffs und damit auch die Menge der in die Atmosphäre freigesetzten Schadstoffe. Somit hängt die Zunahme der Luftverschmutzung mit sinkender Temperatur nicht nur mit dem thermischen Zustand der Luftmasse, sondern auch mit damit verbundenen Faktoren zusammen.

Bei schwachem Wind nimmt die Luftverschmutzung in der Stadt teilweise mit steigender Lufttemperatur zu. Dies zeigt sich am deutlichsten im Winter, wenn die Luft den ganzen Tag über stagniert. Daher ist die Situation einer Luftstagnation in Kombination mit relativ hohen Temperaturen ungünstig. Eine erhebliche Luftverschmutzung im Winter wird auch dann festgestellt, wenn relativ hohe Temperaturen mit Windgeschwindigkeiten von nicht mehr als 4-5 m/s einhergehen. Solche Bedingungen werden normalerweise in warmen Sektoren von Wirbelstürmen beobachtet.

Zu den ungünstigen Wetterbedingungen zählen auch Temperaturinversionen, die die Schichtungsmerkmale der unteren Schicht der Troposphäre charakterisieren. Inversionen, die sich in einer bestimmten Höhe über der Erdoberfläche bilden (erhöhte Inversionen), bilden eine Barriere (Decke) für den vertikalen Luftaustausch. Der Anstieg der Bodenkonzentration von Verunreinigungen aus Emissionen aus hohen Quellen hängt in diesem Fall maßgeblich von der Höhe des Ortes der unteren Grenze der Inversion über der Quelle und von der Höhe der Quelle selbst ab. Befindet sich die Inversionsschicht direkt über dem Rohr, entstehen aufgrund der Begrenzung des Emissionsanstiegs und der Behinderung ihres Eindringens in die oberen Schichten der Atmosphäre anormale und sehr gefährliche Verschmutzungsbedingungen. Der Anstieg der maximalen Konzentration an Verunreinigungen in Bodennähe beträgt unter diesen Bedingungen etwa 50-70 %. Befindet sich die Schicht der geschwächten Turbulenz in ausreichend großer Höhe von der Quelle (200 m oder mehr), ist der Anstieg der Verunreinigungskonzentration gering. Mit zunehmender Entfernung von der Quelle nimmt der Einfluss der Verzögerungsschicht zu. Gleichzeitig verhindert eine unterhalb des Emissionsniveaus liegende Temperaturinversionsschicht die Übertragung von Verunreinigungen in den Boden.

Unter städtischen Bedingungen entstehen bei Vorhandensein einer großen Anzahl emissionsarmer Quellen gefährliche Bedingungen für die Ansammlung von Verunreinigungen bei Oberflächen- und Hochinversionen, da beide zu einer Abschwächung der vertikalen Ausbreitung und des Transports von Verunreinigungen führen.

1.4 Niederschlag. Nebel

Der Hauptmechanismus zur Entfernung von Verunreinigungen aus der Atmosphäre ist deren Auswaschung durch Niederschläge. Die Wirksamkeit einer solchen Luftreinigung hängt hauptsächlich von deren Menge und Dauer ab. Dies gilt für die stadtweite Luftverschmutzung, also für Konzentrationen, die außerhalb des direkten Einflusses von Emissionsquellen entstehen. Bei der Übertragung von Verunreinigungen von Gegenständen kommt es in geringerem Maße zu einem Effekt des Auswaschens von Verunreinigungen aus der Luft.

Niederschlag wäscht Verunreinigungen aus der Atmosphäre. Die Wiederherstellung des ursprünglichen Niveaus der Luftverschmutzung in der Stadt erfolgt schrittweise innerhalb von etwa 12 Stunden.

Unmittelbar nach dem Niederschlag ist die Luft am saubersten. In den ersten 12 Stunden nach ihrem Niederschlag ist die Häufigkeit hoher Konzentrationen geringer als in den darauffolgenden Stunden. Der Grad der Luftreinigung hängt von der Niederschlagsmenge ab – je mehr Niederschlag fällt, desto sauberer ist die Luft.

Die angegebenen Abhängigkeiten beziehen sich auf die stadtweite Luftverschmutzung, also auf Konzentrationen, die außerhalb des direkten Einflusses von Quellen entstehen. Wenn Emissionen direkt von Quellen übertragen werden, ist der Effekt des Auswaschens von Verunreinigungen aus der Luft weniger ausgeprägt.

Der Einfluss von Nebel auf den Gehalt und die Verteilung von Verunreinigungen in der Luft ist sehr komplex und vielfältig. Hier werden häufig spezifische Wetterbedingungen (Inversionen, Windstille oder schwache Winde) beobachtet, die ihrerseits zur Anreicherung von Verunreinigungen in der Bodenschicht beitragen, wobei Verunreinigungen auch durch Tröpfchen absorbiert werden. Diese Tröpfchenverunreinigungen verbleiben in der Bodenluftschicht. Durch die Entstehung erheblicher Konzentrationsgradienten (außerhalb der Tröpfchen) werden Verunreinigungen aus dem umgebenden Raum in den Nebelbereich übertragen, wodurch die Gesamtkonzentration der Stoffe steigt. Eine erhebliche Gefahr besteht darin, dass sich über der Nebelschicht Rauchfahnen befinden, die sich unter dem Einfluss dieses Effekts in die Bodenluftschicht ausbreiten.

Die Ansammlung von Verunreinigungen in der Atmosphäre, die durch schwache Winde in einer großen Dicke der Atmosphäre und Inversionen verursacht werden, nimmt bei nebligen Bedingungen zu. Nebel, der Rauchpartikel und Schadstoffe enthält, werden Smog genannt. Das Vorhandensein von Smog ist mit Zeiten besonders gefährlicher Luftverschmutzung verbunden, die mit einem Anstieg der Morbidität und Mortalität in der Bevölkerung einhergehen. Es gibt Smog, der mit der Ablagerung von Schadstoffen auf Nebeltröpfchen und solchen, die durch photochemische Reaktionen von Schadstoffen entstehen, verbunden ist.

Bei Nebeln wird der Effekt der Ansammlung von Verunreinigungen aus oberen und darunter liegenden Schichten beobachtet. Durch diesen Effekt erhöht sich die Konzentration an Verunreinigungen in der Luft und an Tröpfchen im Nebel. Bei der Aufnahme von Verunreinigungen durch Feuchtigkeit entstehen neue, giftigere Stoffe.

Bei niedrigen Lufttemperaturen (-35 °C und darunter) tragen Emissionen aus Wärmekraftwerken und Kesselhäusern zur Nebelbildung bei, die Partikel gefrorener Feuchtigkeit mit hohem Schwefelsäuregehalt enthält.

Bei Inversion und Nebel ist der Gehalt an Verunreinigungen 20–30 % höher als bei Nebel allein, und 6 Stunden nach Nebelbeginn beträgt dieser Unterschied bei Inversion 30–60 %.

Auch durch photochemischen Smog kam es zu gefährlichen Luftverschmutzungsbedingungen. Oxidationsmittel, darunter auch Ozon, sind Reaktionsprodukte zwischen Stickoxiden und Kohlenwasserstoffen. Die chemischen Reaktionen, die zur Entstehung von photochemischem Smog führen, sind sehr komplex und ihre Zahl ist groß. Ozon und atomarer Sauerstoff bilden in Wechselwirkung mit organischen Verbindungen eine Substanz, die das wichtigste sichtbare und schädlichste Endprodukt des photochemischen Smogs ist – Peroxyacetylnitrat (PAN). Da PAN-Konzentrationen üblicherweise nicht gemessen werden, wird die Intensität des Smogs durch die Ozonkonzentration charakterisiert. Schwacher Smog wird üblicherweise bei einer Ozonkonzentration von 0,2-0,35 mg/m3 beobachtet. Die Entstehung von photochemischem Smog erfolgt in Gebieten, in denen die Sonneneinstrahlung am größten ist und der intensive Fahrzeugverkehr zu hohen Konzentrationen von Stickoxiden und Kohlenwasserstoffen führt.

1,5 Trägheitsfaktor

R R R(oder ein anderer allgemeiner Indikator für die Luftverschmutzung in der Stadt) hoch ist, dann ist die Luftverschmutzung am aktuellen Tag in der Regel erhöht. Die umgekehrte Situation tritt ein, wenn der Wert des stadtweiten Schadstoffindikators am Vortag klein ist ( R?<0,1). В этом случае в последующие дни загрязнение воздуха чаще всего понижено, в том числе и в такой неблагоприятной ситуации, как застой воздуха. Коэффициент корреляции между значениями параметра R an benachbarten Tagen beträgt sie 0,6-0,7.

Die Wirkung des oben genannten Faktors wird weitgehend durch die meteorologische Trägheit bestimmt, das heißt die Tendenz, atmosphärische Prozesse aufrechtzuerhalten, die das Konzentrationsniveau bestimmen. Einige der meteorologischen Faktoren, die die Luftschadstoffkonzentrationen beeinflussen, sind möglicherweise unbekannt und werden bei der Berücksichtigung des stationären Niveaus der Luftverschmutzung teilweise automatisch berücksichtigt. Auch die Trägheit der Luftverschmutzung selbst kann eine erhebliche Rolle spielen.

1.6 Meteorologisches Potenzial zur Selbstreinigung der Atmosphäre

Der Einfluss meteorologischer Faktoren auf die Höhe der Luftverschmutzung wird deutlicher, wenn eine Kombination meteorologischer Größen betrachtet wird. In jüngster Zeit wird neben so komplexen Merkmalen wie dem Luftverschmutzungspotenzial (APP) und der Ausbreitungsfähigkeit der Atmosphäre (SCA) auch der atmosphärische Selbstreinigungskoeffizient verwendet.

Das Luftverschmutzungspotenzial ist das Verhältnis der durchschnittlichen Konzentrationen schädlicher Verunreinigungen für gegebene Emissionen in einem bestimmten QAVG. ich und bedingter Qavg über den Bereich:

RSA ist der Kehrwert von PZA. Der atmosphärische Selbstreinigungskoeffizient K ist definiert als das Verhältnis der Häufigkeit von Bedingungen, die die Ansammlung von Verunreinigungen begünstigen, zur Häufigkeit von Bedingungen, die die Entfernung von Verunreinigungen aus der Atmosphäre begünstigen:

wobei Рш 0 Häufigkeit der Windgeschwindigkeiten 0 0 1 m/s, Рт 0 Häufigkeit von Nebeln, Рв 0 Häufigkeit der Windgeschwindigkeiten 6 m/s, Рo 0 Niederschlagshäufigkeit 0,5 mm beträgt.

Allerdings charakterisiert K in dieser Form die Bedingungen der Akkumulation, nicht der Dispersion. Daher ist es besser, den Selbstreinigungskoeffizienten der Atmosphäre als den Wert K2, den Kehrwert von K, zu betrachten.

Für Gebiete, in denen die Nebelhäufigkeit gering, aber die Häufigkeit von Oberflächenretentionsschichten (SLL) von Bedeutung ist, ist es sinnvoll, bei der Berechnung von K2 anstelle der Nebelhäufigkeit (Pm) die Häufigkeit des SLR zu berücksichtigen (Rin). Dann

Rv + Ro

K2 =--------------

Rsh + Rin

Bei K2???0,33 sind die Bedingungen für die Dispersion äußerst ungünstig, bei 0,33< K2???0,8 - неблагоприятные, при 0,8 < K2??1,25 - ограниченно благоприятные и при К2?>1,25 - günstige Konditionen.

Der atmosphärische Selbstreinigungskoeffizient ermöglicht es, den Beitrag meteorologischer Größen und Phänomene zur Entstehung des Luftverschmutzungsgrades abzuschätzen.

2 Bewertung der atmosphärischen Luftverschmutzung in der Stadt.Balakovo in der Herbstsaison 2006-2007

Um den Grad der Luftverschmutzung in Russland zu beurteilen, wurde derzeit das State Air Pollution Monitoring Network (GSMZA) eingerichtet, das 264 Städte (659 Roshydromet-Stationen und 64 Departementsstationen – 1996) abdeckt.

Die Hauptziele des Bundessystems zur Überwachung der Luftverschmutzung sind eine umfassende und vollständige Bewertung des Zustands der Luftverschmutzung in russischen Städten, um Entscheidungen zur Umweltsicherheit zu treffen, die Wirksamkeit von Maßnahmen zur Emissionsreduzierung zu überwachen und Gebiete mit gefährlich hohen Verschmutzungsgraden zu identifizieren eine Gefahr für die Gesundheit und das Leben der Bevölkerung darstellen. Der Rat der Europäischen Wirtschaftsgemeinschaft empfahl 1996 eine Liste von Stoffen, deren Konzentrationen in allen Ländern kontrolliert werden müssen: Schwefeldioxid, Stickstoffdioxid, Schwebeteilchen mit einem Durchmesser von weniger als 10 Mikrometern (PM-10), Gesamtschwebstoffe, Blei , Ozon, Benzol, Kohlenmonoxid, Cadmium, Arsen, Nickel, Quecksilber, aromatische Kohlenwasserstoffe, einschließlich Benzo(a)pyren. Aus dieser Liste werden die Konzentrationen von PM-10 und Ozon in Russland derzeit nicht ermittelt; die Konzentrationen von Cadmium und Arsen werden gelegentlich gemessen. In den meisten Städten gibt es 205 stationäre Posten (PNS), in Großstädten mit mehr als 1 Million Einwohnern mehr als 10. Außerdem finden regelmäßig Beobachtungen an Streckenposten mit dafür ausgerüsteten Fahrzeugen statt.

Beobachtungen an stationären Stellen werden nach einem von drei Programmen durchgeführt: vollständig, unvollständig und verkürzt. Beobachtungen im Rahmen des Vollprogramms werden viermal täglich durchgeführt: um 1, 7, 13, 19 Uhr Ortszeit, im Rahmen eines unvollständigen Programms - dreimal täglich: um 7, 13, 19 Uhr, im Rahmen eines verkürzten Programms Programm - um 7 und 13 Uhr.

In jeder Stadt werden die Konzentrationen der wichtigsten und charakteristischsten Stoffe für Emissionen von Industrieunternehmen ermittelt. Beispielsweise werden im Bereich eines Aluminiumwerks die Konzentrationen von Fluorwasserstoff beurteilt, im Bereich von Unternehmen, die Mineraldünger herstellen, die Konzentrationen von Ammoniak und Stickoxiden ermittelt usw. Die Regeln für die Durchführung von Arbeiten im Zusammenhang mit der Organisation und dem Betrieb eines Luftreinhaltungsüberwachungsnetzes sind in den „Richtlinien zur Luftreinhaltung“ enthalten.

Derzeit wird intensiv daran gearbeitet, ein automatisches Umweltbeobachtungs- und Überwachungsnetzwerk (ANCOS) aufzubauen, mit dessen Hilfe fünf Schadstoffe und vier meteorologische Parameter bestimmt werden. Informationen gelangen über einen Computer in das Sammelzentrum, der sie verarbeitet und auf einem Fernsehbildschirm wiedergibt.

2.1 Allgemeine Indikatoren der Luftverschmutzung

Um den Grad der Luftverschmutzung in der gesamten Stadt zu beurteilen, werden verschiedene allgemeine Indikatoren herangezogen. Einer der einfachsten integralen Indikatoren der Luftverschmutzung ist die normierte (dimensionslose) Schadstoffkonzentration (q), gemittelt über die gesamte Stadt und über alle Beobachtungszeiträume:

wo q ich - durchschnittliche tägliche Konzentration auf ich-dieser Punkt, q sz.sez.. - durchschnittliche saisonale Konzentration am selben Punkt, N ist die Anzahl der stationären Punkte (PNS) in der Stadt.

Durch die Normierung auf die durchschnittliche saisonale Konzentration wird der Einfluss von Änderungen der Gesamtkonzentration von Jahr zu Jahr eliminiert, was die Analyse mehrerer Beobachtungen über mehrere Jahre hinweg ermöglicht.

Zur Charakterisierung der Luftverschmutzung in der gesamten Stadt wird auf Empfehlung des Staatlichen Geographischen Observatoriums der Parameter Hintergrundverschmutzung als allgemeiner Indikator verwendet

Р = m/n,

Wo N- die Gesamtzahl der Beobachtungen der Konzentration von Verunreinigungen in der Stadt während eines Tages an allen stationären Punkten, M- Menge Beobachtungen am selben Tag mit einer erhöhten Konzentration q, die den saisonalen Durchschnittswert qav.sez um mehr als das 1,5-fache überschreitet (q>1,5 qav.s.)

Basierend auf Beobachtungsmaterialien für frühere Jahre wird die durchschnittliche Jahreszeit für Winter, Frühling, Sommer und Herbst für jeden stationären Posten separat für jedes Jahr berechnet.

Bei der Berechnung des Parameters R Um es als Merkmal der Hintergrundluftverschmutzung nutzen zu können, ist es erforderlich, dass die Anzahl der stationären Posten in der Stadt mindestens drei beträgt und die Anzahl der Beobachtungen der Konzentration von Verunreinigungen an allen Punkten des Tages mindestens 20 beträgt .

Parameter R wird für jeden Tag für einzelne Verunreinigungen und für alle Verunreinigungen zusammen berechnet. Für viele Städte der Parameter R kann anhand mehrerer Verunreinigungen (Staub, Schwefeldioxid, Kohlenmonoxid, Stickstoffdioxid) berechnet werden. Es müssen lediglich die spezifischen Verunreinigungen ausgeschlossen werden, die in einzelnen Ölraffinerien gemessen werden. Parameter R kann von 1 (alle gemessenen Konzentrationen überschreiten 1,5 qav.sec) bis Null (keine der Konzentrationen überschreitet 1,5 qav.sec) variieren.

In der Stadt gibt es drei Stufen der Luftverschmutzung:

Hoch (Gruppe I) - R>0,35;

Erhöht (Gruppe II) - 0,20<R?0,35

Reduziert (Gruppe III) - R?0,20.

Bei geringer Wiederholbarkeit der Werte R>0,35 gilt als hoher Wert R>0,30 oder R>0,25 und für eine reduzierte - R?0,15 oder R?0,10.

Optionen Q Und P sind relative Merkmale und hängen nicht vom durchschnittlichen Grad der Luftverschmutzung ab. Folglich werden ihre Werte hauptsächlich durch meteorologische Bedingungen bestimmt.

Zur Charakterisierung der Luftqualität in Städten und zur Identifizierung von Stoffen, die den größten Beitrag zur Luftverschmutzung leisten, sowie zur vergleichenden Bewertung der Luftverschmutzung in einzelnen Gebieten oder Städten ist es derzeit üblich, den Standardindex (SI) und den Gesamtindex zu verwenden Luftverschmutzungsindex (CIPA).

SI ist die höchste Konzentration einer Substanz, die über einen kurzen Zeitraum (20 Minuten) gemessen wurde, geteilt durch die maximal zulässige Einzelkonzentration (MPC m.r.). Mit SI< 1 загрязнение воздуха не оказывает заметного влияния на здоровье человека и окружающую среду. При СИ >10 Die Luftverschmutzung wird als hoch eingestuft.

Mit dem umfassenden Luftverschmutzungsindex (CIPA) können Sie ermitteln, wie oft die Gesamtluftverschmutzung durch mehrere Verunreinigungen den zulässigen Wert überschreitet. Dabei führen Verschmutzungsgrade durch verschiedene Stoffe zu Belastungen durch einen Stoff (in der Regel Schwefeldioxid). Diese Reduktion erfolgt mit dem Exponenten C ich . Luftverschmutzungsindex für äh dieses Stoffes (IZA) wird nach Formel (1) berechnet:

wo q Heiratenich - durchschnittliche Konzentration einer bestimmten Verunreinigung für einen Monat, eine Saison, ein Jahr, MPCc.c.i - durchschnittliche tägliche maximal zulässige Konzentration derselben Verunreinigung.

Für Stoffe verschiedener Gefahrenklassen wurden folgende Ci-Werte ermittelt

Um den Verschmutzungsgrad aller Stoffe auf die Verschmutzung mit einem Stoff der dritten Gefahrenklasse (Schwefeldioxid) zu reduzieren, können wir unter Berücksichtigung von n Stoffen die KIZ-Formel (2) schreiben:

Somit ist KIZA die Summe der durchschnittlichen Konzentrationen q für einen Monat, eine Saison oder ein Jahr dividiert durch MPCs.c.i Heiratenich meist fünf Stoffe, reduziert auf die Konzentration von Schwefeldioxid in Bruchteilen der maximal zulässigen Konzentration. Nach bestehenden Bewertungsmethoden gilt der Verschmutzungsgrad als niedrig, wenn der CIZA unter 5 liegt, als erhöht, wenn der CIZA zwischen 5 und 6 liegt, als hoch, wenn der CIZA zwischen 7 und 13 liegt, und als sehr hoch, wenn der CIZA gleich oder ist größer als 14.

Der Grad der Luftverschmutzung in der gesamten Stadt hängt mit dem Trägheitsfaktor zusammen. Luftverschmutzung in der Stadt R hängt von seinem Wert am Vortag ab R?. Wenn am Vortag der Parameterwert R(oder ein anderer allgemeiner Indikator für die Luftverschmutzung in der Stadt) hoch ist, dann ist die Luftverschmutzung am aktuellen Tag normalerweise erhöht. Die umgekehrte Situation tritt ein, wenn der Wert des stadtweiten Schadstoffindikators am Vortag klein ist ( R?<0,1). В этом случае в последующие дни загрязнение воздуха чаще всего понижено, в том числе и в такой неблагоприятной ситуации, как застой воздуха. Коэффициент корреляции между значениями параметра R an benachbarten Tagen beträgt sie 0,6-0,7.

2.2 Kurze Beschreibung der Stadt Balakowo

Die Stadt Balakowo – ein großes Industriezentrum der Region Saratow – liegt am linken Ufer der Wolga, an der Grenze der mittleren und unteren Wolgaregion, 181 km von Saratow und 260 km von Samara entfernt. Die ständige Bevölkerung beträgt zum 1. Januar 2009 198.000 Menschen.

Die Stadt ist in drei Teile unterteilt: Insel, Kanal und Zentrum. Business Balakovo ist mit zwei Dutzend Unternehmen aus der Chemie-, Maschinenbau-, Energie-, Bau- und Lebensmittelindustrie vertreten.

Das Wappen der Stadt zeigt ein symbolisiertes Boot mit einer Weizengarbe, das entlang der Wolga fährt. Die Wolgaregion ist eine Getreideregion. Und die modernen Symbole der Stadt sind der chemische Retor, die Baukelle und das friedliche Atom. Balakowo ist eine Stadt der Chemiker, Energiearbeiter und Bauunternehmer.

Die geografische Nähe von Balakov zu einer Reihe großer regionaler Zentren gewährleistet stabile wirtschaftliche Beziehungen zwischen der Stadt und benachbarten Regionen und trägt zur Erweiterung des Spektrums der Industriemärkte bei.

Die Stadt liegt an der Eisenbahnlinie Sennaja-Wolsk-Pugatschow und ist über Straßen mit Städten und nahe gelegenen Siedlungen verbunden.

Die günstige geographische Lage von Balakowo am Schnittpunkt der Hauptbahn mit dem Hauptfluss des europäischen Teils bestimmte die Lage eines großen Flusshafens in der Stadt. Die Dauer der Navigation beträgt 7-8 Monate. Die Wasserfläche beträgt 31,9 Tausend Hektar.

Das Klima in Balakowo ist gemäßigt kontinental und trocken. Ein charakteristisches Merkmal des Klimas ist das Vorherrschen klarer und teilweise bewölkter Tage das ganze Jahr über, mäßig kalte und schneearme Winter, ein kurzer trockener Frühling und heiße, trockene Sommer. In letzter Zeit erwärmt sich das Klima tendenziell im Winter. Die Zahl der frostfreien Tage in Balakowo beträgt 150-160 pro Jahr, was auf die Nähe der breiten Wasseroberfläche der Wolga zurückzuführen ist. Die Niederschlagsmenge ist ungleichmäßig und liegt das ganze Jahr über zwischen 50 und 230 % des Normalwerts, mit einer durchschnittlichen jährlichen Niederschlagsmenge von 340 bis 570 mm.

Die Region zeichnet sich durch eine recht große landschaftliche Vielfalt aus. Die Hauptquelle der häuslichen Trink- und Brauchwasserversorgung in der Stadt Balakowo ist das Wasser der Wolga.

Industrie der Stadt: Kernkraftwerk Balakovo, Wasserkraftwerk Saratov, CHPP-4 Balakovo, OJSC Balakovo Passenger Automobile Plant, Argon Plant (Kohlenstofffaserproduktion), Balakovorezinotekhnika, Balakovo Mineral Fertilizers LLC, Volzhsky Diesel benannt nach. Maminykh (ehemaliges Wolgodizelmash- und Dzerzhinsky-Werk in der UdSSR), Werft, ZEMK GEM, Khimform CJSC, Balakovo Mortar and Concrete Plant OJSC (BRBZ OJSC).

2.3 Analyse der Ergebnisse einer Studie zur atmosphärischen Luftverschmutzung in der Stadt.Balakowo in der Herbstsaison2006

Als Material für die Analyse der Luftverschmutzung in der Stadt Balakowo dienten Daten von drei Punkten in verschiedenen Stadtteilen (Anhang).

PNZ-01 liegt an der Kreuzung der Straßen Titov und Lenin in der Nähe des Wolga-Ufers. Das Wasserkraftwerk Saratov und Khimform CJSC befinden sich in der Nähe. PNZ-04 befindet sich an der Kreuzung der Straßen Trnavskaya und Rose Boulevard und charakterisiert den Zustand der atmosphärischen Luft in der Nähe von Straßen mit starkem Fahrzeugverkehr, Balakovo Mineral Fertilizers LLC und dem Kernkraftwerk Balakovo. PNZ-05 liegt an der Kreuzung der Autobahnen Vokzalnaya und Saratovskoe in der Nähe der Bahngleise. Ebenfalls in der Nähe befinden sich Balakovo CHPP-4, das Argon Plant (Kohlenstofffaserproduktion) und Balakovorezinotekhnika OJSC.

Beobachtungen der Luftverschmutzung werden nach einem unvollständigen Programm um 7, 13 und 19 Uhr Ortszeit für die wichtigsten Verunreinigungen durchgeführt: Staub, Kohlenmonoxid sowie Schwefel- und Stickstoffdioxide. Darüber hinaus werden an allen Stellen Proben auf bestimmte schädliche Verunreinigungen entnommen: bei PNZ-01 - Stickoxide, Schwefelwasserstoff; bei PNZ-04 - Schwefelkohlenstoff, Fluorwasserstoff, Ammoniak, Formaldehyd; bei PNZ-05 - Schwefelwasserstoff, Phenol, Ammoniak, Formaldehyd. Zur Analyse der Luftverschmutzung wurden in einzelnen Ölraffinerien gemessene Schadstoffkonzentrationen in mg/m3 herangezogen.

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Die Menge der in die Atmosphäre freigesetzten Schadstoffe. Aufteilung der Atmosphäre in Schichten entsprechend der Temperatur. Wichtigste Luftschadstoffe. Saurer Regen, Auswirkungen auf Pflanzen. Grad der photochemischen Luftverschmutzung. Staubige Atmosphäre.

Für die Entwicklung von Maßnahmen zur Verbesserung der Umweltsituation in Städten ist die Verfügbarkeit vollständiger, objektiver und spezifischer Informationen zu diesem Problem von entscheidender Bedeutung. Seit 1992 werden solche Informationen in den jährlichen Staatsberichten des Ministeriums für natürliche Ressourcen der Russischen Föderation „Über den Zustand und den Schutz der natürlichen Umwelt der Russischen Föderation“, Berichten des Ministeriums für natürliche Ressourcen und Umweltschutz, veröffentlicht der Moskauer Regierung „Über den Zustand der Umwelt in Moskau“ und andere ähnliche Dokumente.

Diesen Dokumenten zufolge „bleibt die Umweltverschmutzung das dringendste Umweltproblem, das für die Russische Föderation von vorrangiger sozialer und wirtschaftlicher Bedeutung ist.“

Ein ständiges Umweltproblem in städtischen Gebieten ist die Luftverschmutzung. Ihre vorrangige Bedeutung ergibt sich aus der Tatsache, dass die Luftreinheit ein Faktor ist, der sich direkt auf die Gesundheit der Bevölkerung auswirkt. Die Atmosphäre hat einen starken Einfluss auf die Hydrosphäre, die Boden- und Vegetationsdecke, die geologische Umgebung, Gebäude, Bauwerke und andere vom Menschen geschaffene Objekte.

Zu den anthropogenen Quellen der Verschmutzung der Oberflächenatmosphäre gehören die Verbrennung verschiedener Arten von Brennstoffen, Haushalts- und Industrieabfälle, Kernreaktionen bei der Erzeugung von Atomenergie, Metallurgie und Rohmetallverarbeitung sowie verschiedene chemische Produktionen, einschließlich der Verarbeitung, zu den gefährlichsten von Gas, Öl und Kohle. Baustellen, Transport und Kraftfahrzeuge tragen zur Luftverschmutzung in Städten bei.

In Moskau beispielsweise waren nach Angaben von 1997 etwa 31.000 Industrie- und Bauanlagen (darunter 2,7.000 Kraftverkehrsanlagen), 13 Wärme- und Kraftwerke und deren Zweigstellen, 63 Bezirks- und Blockheizkraftwerke und mehr Quellen der Luftverschmutzung als 1.000 kleine Kesselhäuser sowie über 3 Millionen Fahrzeuge. Dadurch wurden jährlich etwa 1 Million Tonnen Schadstoffe in die Atmosphäre freigesetzt. Gleichzeitig stieg ihre Gesamtzahl jedes Jahr.

Es sollte auch berücksichtigt werden, dass in Großstädten die negativen Auswirkungen des allgemeinen Zustands der Atmosphäre durch die Tatsache verschärft werden, dass sich der Großteil der Bevölkerung bis zu 20 bis 23 Stunden am Tag in Innenräumen aufhält, während die Verschmutzung innerhalb des Gebäudes zunimmt übersteigt die Luftverschmutzung im Freien um das 1,5- bis 4-fache.

Die wichtigsten Luftschadstoffe sind Stickstoffdioxid, Kohlenmonoxid, Schwebstoffe, Schwefeldioxid, Formaldehyd, Phenol, Schwefelwasserstoff, Blei, Chrom, Nickel, 3,4-Benzapyren.

Laut Rosstat-Daten für 2007 emittieren mehr als 30.000 Unternehmen Schadstoffe mit Abgasen aus stationären Quellen in die Atmosphäre. Die Menge der von ihnen ausgehenden Schadstoffe beträgt 81,98 Millionen Tonnen; ohne Behandlung in die Atmosphäre emittiert - 18,11 Millionen Tonnen. Von den in den Behandlungsanlagen aufgenommenen Emissionen wurden 74,8 % aufgefangen und neutralisiert.

Etwa 58 Millionen Menschen leben in Städten mit hoher Luftverschmutzung, davon 100 % in Moskau und St. Petersburg und mehr als 70 % der Bevölkerung in den Regionen Kamtschatka, Nowosibirsk, Orenburg und Omsk. In Städten, deren Atmosphäre hohe Konzentrationen an Stickstoffdioxid enthält, leben 51,5 Millionen Menschen, Schwebstoffe – 23,5, Formaldehyd und Phenol – mehr als 20, Benzin und Benzol – mehr als 19 Millionen Menschen. Darüber hinaus seit Ende der 90er Jahre. Die Zahl der Städte mit hoher und sehr hoher Luftverschmutzung nimmt zu.

Bis Anfang der 90er-Jahre waren Industriebetriebe der Hauptverursacher der Luftverschmutzung. Zu den Siedlungen mit der höchsten Luftverschmutzung gehörten in dieser Zeit „Fabrikstädte“ wie Bratsk, Jekaterinburg, Kemerowo, Krasnojarsk, Lipezk, Magnitogorsk, Nischni Tagil, Nowokusnezk, Nowosibirsk, Rostow am Don, Togliatti, Norilsk usw. Mit dem Niedergang und anschließendem Anstieg und der Umwidmung der Industrieproduktion einerseits und dem beschleunigten Wachstum der Automobilflotte im Einklang mit globalen Trends andererseits kam es jedoch zu Änderungen in der Liste der vorrangigen Einflussfaktoren der Zustand der Atmosphäre besiedelter Gebiete.

Dies betraf vor allem die Ökologie der Großstädte. Also in Moskau 1994-1998. Die Haupttrends bei Veränderungen des Umweltzustands waren gekennzeichnet durch „...eine Abnahme des Einflusses der Industrie auf den Zustand aller natürlichen Umwelten. Der Anteil der Luftverschmutzung durch Industrieanlagen sank auf 2-3 % der Gesamtmenge.“ Menge der Schadstoffemissionen. Auch der Anteil der öffentlichen Versorgungsbetriebe (Energie, Wasserversorgung, Müllverbrennung etc.) ging stark zurück und beträgt etwa 6-8 %. Der Kraftverkehr ist zum bestimmenden Faktor für den Zustand des Moskauer Luftbeckens geworden Gegenwart und für die nächsten 15-20 Jahre.“

Sechs Jahre später, im Jahr 2004, stieg in Moskau die Schadstoffversorgung durch Industrieunternehmen auf 8 %, der Anteil von Wärmekraftwerken blieb nahezu unverändert – 5 % und der Anteil des Straßentransports stieg sogar noch stärker – 87 %. (Im gleichen Zeitraum wies der Durchschnitt für Russland ein anderes Verhältnis auf: Die Emissionen von Kraftfahrzeugen betrugen 43 %.) Bis heute umfasst die Automobilflotte der Hauptstadt über 3 Millionen Einheiten. Der gesamte Schadstoffausstoß in die Stadtatmosphäre beträgt 1830 Tonnen/Jahr oder 120 kg pro Einwohner.

In St. Petersburg betrug der Beitrag des Kraftverkehrs zum Brutto-Schadstoffausstoß im Jahr 2002 etwa 77 %. In den 90er Jahren vergrößerte sich die Zahl der Parkplätze in der Stadt um das Dreifache. Im Jahr 2001 betrug ihre Zahl 1,4 Millionen Einheiten.

Das beschleunigte Wachstum des Kraftverkehrs wirkt sich stark negativ auf den Zustand der Umwelt in Städten aus, der sich nicht nur auf die Luftverschmutzung mit Verbindungen wie Stickstoffdioxid, Formaldehyd, Benzopyren, Schwebeteilchen, Kohlenmonoxid, Phenol, Bleiverbindungen usw. beschränkt Dieser Faktor führt zu Bodenverschmutzung, Lärmbelästigung, Unterdrückung der Vegetation in der Nähe von Autobahnen usw.

In Russland geht das unkontrollierte Wachstum der Fahrzeugflotte mit einem Rückgang der Anzahl umweltfreundlicher öffentlicher Verkehrsmittel – Oberleitungsbusse und Straßenbahnen – einher. Darüber hinaus beeinflusst die Motorisierung der Bevölkerung den Zustand der Umwelt stärker als in anderen Industrieländern, da sie unter Bedingungen einer Verzögerung der Umweltindikatoren inländischer Fahrzeuge und gebrauchter Kraftstoffe gegenüber dem Weltniveau auftritt, sowie a Verzögerungen bei der Entwicklung und dem technischen Zustand des Straßennetzes. In diesem Zusammenhang ist das Hauptthema der Umweltpolitik in großen Städten Russlands die „Ökologisierung“ des Kraftverkehrskomplexes, also nicht nur der Autos selbst, sondern auch der Strategie für die Entwicklung des öffentlichen Verkehrs, der Stadtplanungspolitik usw Strategie zur Erhaltung des Naturkomplexes, das System der Rechtsakte, wirtschaftliche Mechanismen der „Verdrängung“ von Kohlenwasserstoffbrennstoffen (mit Ausnahme von Erdgas) usw.

Die Hauptprozesse, die die Ausbreitung atmosphärischer Verunreinigungen begleiten, sind Diffusion und physikalisch-chemische Wechselwirkung von Verunreinigungen untereinander und mit atmosphärischen Bestandteilen.

Beispiele für physikalische Reaktionen: Kondensation von Säuredämpfen in feuchter Luft zu einem Aerosol, Verkleinerung von Flüssigkeitströpfchen durch Verdunstung in trockener warmer Luft. Flüssige und feste Partikel können gasförmige Stoffe verbinden und auflösen.

Einige chemische Umwandlungsprozesse beginnen unmittelbar mit dem Eintritt der Emissionen in die Atmosphäre, andere – wenn dafür günstige Bedingungen vorliegen – die notwendigen Reagenzien, Sonneneinstrahlung und andere Faktoren.

Kohlenwasserstoffe in der Atmosphäre unterliegen verschiedenen Umwandlungen (Oxidation, Polymerisation) und interagieren mit anderen Schadstoffen, hauptsächlich unter dem Einfluss der Sonnenstrahlung. Als Ergebnis dieser Reaktionen entstehen Peroxide, freie Radikale und Verbindungen mit NO x und SO x.

Schwefelverbindungen gelangen in Form von SO 2, SO 3, H 2 S, CS 2 in die Atmosphäre. In freier Atmosphäre wird SO 2 nach einiger Zeit zu SO 3 oxidiert oder interagiert in freier Atmosphäre bei photochemischen und katalytischen Reaktionen mit anderen Verbindungen, insbesondere Kohlenwasserstoffen. Das Endprodukt ist ein Aerosol oder eine Lösung von Schwefelsäure im Regenwasser.

Die Höhe der bodennahen Konzentration von Schadstoffen in der Atmosphäre aus stationären und mobilen Industrie- und Verkehrsobjekten gleicher Emissionsmasse kann je nach anthropogenen und natürlichen klimatischen Faktoren in der Atmosphäre erheblich schwanken.

Unter technogenen Faktoren verstehen wir die Intensität und Menge der Schadstoffemissionen; die Höhe der Mündung der Emissionsquelle von der Bodenoberfläche; die Größe des Gebiets, in dem Verschmutzung auftritt; Stand der technogenen Entwicklung der Region.

Zu den natürlichen und klimatischen Faktoren für die Ausbreitung von Schadstoffen zählen in der Regel:

Atmosphärischer Zirkulationsmodus, seine thermische Stabilität;

Luftdruck, Luftfeuchtigkeit, Temperatur;

Temperaturinversionen, ihre Häufigkeit und Dauer;

Windgeschwindigkeit, Häufigkeit von Luftstagnation und schwachen Winden (0¸1 m/s);

Dauer des Nebels;

Gelände, geologische Struktur und Hydrogeologie des Gebiets;

Boden- und Pflanzenbedingungen (Bodentyp, Wasserdurchlässigkeit, Porosität, Bodentextur, Vegetationszustand, Gesteinszusammensetzung, Alter, Qualität);

Hintergrundwerte von Indikatoren für die Verschmutzung natürlicher Bestandteile der Atmosphäre;

Zustand der Tierwelt

Betrachten wir diese Faktoren genauer. In der natürlichen Umgebung ändern sich Lufttemperatur, Windgeschwindigkeit, -stärke und -richtung ständig. Daher erfolgt die Ausbreitung der Energie- und Inhaltsstoffverschmutzung unter sich ständig ändernden Bedingungen. Die Zersetzungsprozesse giftiger Stoffe verlangsamen sich in hohen Breiten bei niedrigen Werten der Sonneneinstrahlung. Niederschläge und hohe Temperaturen hingegen begünstigen eine intensive Zersetzung von Stoffen. Wärmere Temperaturen in der Nähe der Erdoberfläche führen tagsüber dazu, dass die Luft aufsteigt, was zu zusätzlichen Turbulenzen führt. Nachts ist die Temperatur an der Erdoberfläche niedriger, sodass die Turbulenzen geringer sind. Dieses Phänomen führt zu einer Verringerung der Abgasdispersion.

Die Fähigkeit der Erdoberfläche, Wärme aufzunehmen oder abzugeben, beeinflusst die vertikale Temperaturverteilung in der Oberflächenschicht der Atmosphäre und führt zu einer Temperaturinversion (Abweichung von der Adiabatizität). Ein Anstieg der Lufttemperatur mit der Höhe führt dazu, dass schädliche Emissionen nicht über eine bestimmte „Höchstgrenze“ ansteigen können. Unter Inversionsbedingungen wird der turbulente Austausch geschwächt und die Bedingungen für die Ausbreitung schädlicher Emissionen in der Oberflächenschicht der Atmosphäre verschlechtern sich. Für die Oberflächeninversion ist die Wiederholbarkeit der Höhen der oberen Grenze von besonderer Bedeutung, für die erhöhte Inversion ist die Wiederholbarkeit der Höhen der unteren Grenze von besonderer Bedeutung.

Die Kombination natürlicher Faktoren, die den möglichen Grad der Luftverschmutzung bestimmen, wird durch das meteorologische und klimatische Potenzial der Luftverschmutzung sowie durch die Höhe der Mischschicht, die Häufigkeit von Oberflächen- und Hochinversionen, deren Stärke, Intensität und Häufigkeit charakterisiert von Luftstagnation, ruhige Schichten in unterschiedlichen Höhen.

Eine Verringerung der Schadstoffkonzentrationen in der Atmosphäre erfolgt nicht nur durch die Verdünnung der Emissionen mit der Luft, sondern auch durch die allmähliche Selbstreinigung der Atmosphäre. Das Phänomen der Selbstreinigung wird von folgenden Hauptprozessen begleitet

Sedimentation, d.h. Niederschlag von Emissionen mit geringer Reaktivität (Feinstaub, Aerosole) unter Einfluss der Schwerkraft;

Neutralisierung und Bindung gasförmiger Emissionen in der offenen Atmosphäre unter dem Einfluss von Sonnenstrahlung

Mit der Aufnahme von bis zu 50 % der natürlichen und vom Menschen verursachten CO 2 -Emissionen durch Wasseroberflächen ist ein gewisses Potenzial zur Selbstheilung von Umwelteigenschaften, einschließlich der Reinigung der Atmosphäre, verbunden. Auch andere gasförmige Luftschadstoffe lösen sich in Gewässern. Das Gleiche passiert auch auf der Oberfläche von Grünflächen: 1 Hektar Stadtgrün nimmt innerhalb einer Stunde die gleiche Menge CO 2 auf, die 200 Menschen ausatmen.

In der Atmosphäre enthaltene chemische Elemente und Verbindungen absorbieren einen Teil der Schwefel-, Stickstoff- und Kohlenstoffverbindungen. Im Boden enthaltene Fäulnisbakterien zersetzen organisches Material und geben CO 2 an die Atmosphäre ab.